CN107880431B - 一种袋式pvc/二氧化硅电池隔板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种袋式PVC/二氧化硅电池隔板及其制备方法。一种袋式PVC/二氧化硅电池隔板，是由以下质量百分比的原料组成：15～55％PVC，5～25％二氧化硅，10～40％增塑剂，5～10％稳定剂，20～35％溶剂。同时也公开了这种袋式PVC/二氧化硅电池隔板的制备方法。本发明的袋式PVC/二氧化硅电池隔板既有优于进口隔板的性能，又具有优异的柔韧性，还可加工成多种基体形状，能有效提高胶体电池和起停电池的使用性能和使用寿命，满足目前隔板市场的需求。

Description

一种袋式PVC/二氧化硅电池隔板及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种袋式PVC/二氧化硅电池隔板及其制备方法。
背景技术
作为蓄电池的第三极，电池隔板的性能很大程度地决定了蓄电池的性能。电池隔板的主要作用是用来隔离正负极，防止正负极接触发生短路。由于蓄电池在充放电过程中极板上的活性物质会膨胀脱落，脱落的活性物质很容易造成正负极接触短路，当使用袋式隔板时，能有效收集脱落的活性物质，避免正负极的接触。
当前，蓄电池主要使用的隔板有AGM隔板和PE/SiO2隔板以及进口PVC/SiO2隔板。从隔板性能上看，AGM隔板和PE/SiO2隔板性能远不及进口PVC/SiO2隔板，主要在于进口PVC/SiO2隔板具有高孔率，低电阻，耐热氧化性能及阻燃性能好等优点，是目前世界上公认使用性能最好的隔板。
由于进口PVC/SiO2隔板基体较厚，通常基体厚度大于0.47mm，另外隔板的柔韧性较差，无法对折，因此目前市面上的袋式隔板市场一直被PE/SiO2隔板所占据。
发明内容
本发明的目的在于提供一种袋式PVC/二氧化硅电池隔板及其制备方法，该隔板适用于胶体电池或起停电池。
本发明所采取的技术方案是：
一种袋式PVC/二氧化硅电池隔板，是由以下质量百分比的原料组成：15～55％PVC，5～25％二氧化硅，10～40％增塑剂，5～10％稳定剂，20～35％溶剂。
增塑剂为邻苯二甲酸酯类、脂肪酸酯类、磷酸酯类、环氧酯类增塑剂中的至少一种。
稳定剂为抗氧化剂、光稳定剂、热稳定剂中的至少一种。
抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂、受阻酚类抗氧剂中的至少一种；光稳定剂为受阻胺类光稳定剂；热稳定剂为铅盐类稳定剂、金属皂类稳定剂、有机锡类稳定剂、有机锑类稳定剂和稀土类稳定剂中的至少一种。
溶剂为酮类、醚类、醇醚类、酰胺类、酯类溶剂中的至少一种。
所述一种袋式PVC/二氧化硅电池隔板的制备方法，包括以下步骤：
1)将PVC、二氧化硅、增塑剂和稳定剂混合均匀，将溶剂喷入混合料中，得到预混料；
2)将预混料挤出，造型，清洗，干燥，得到片状PVC/二氧化硅隔板；
3)将片状PVC/二氧化硅隔板对折，封边，得到袋式PVC/二氧化硅电池隔板。
步骤1)中，溶剂的喷入方式为雾化喷入。
步骤2)中，片状PVC/二氧化硅隔板为平板型、波纹型或筋带型隔板中的其中一种。
步骤3)中，封边采用热封机或超声波封口机进行袋式封口，封边方向与隔板对折方向垂直。
本发明的有益效果是：
本发明的袋式PVC/二氧化硅电池隔板既有优于进口隔板的性能，又具有优异的柔韧性，还可加工成多种基体形状，能有效提高胶体电池和起停电池的使用性能和使用寿命，满足目前隔板市场的需求。
具体如下：
1)本发明由于含有高质量分数的增塑剂，同时隔板基体厚度仅为0.1～0.35mm，确保了隔板的柔韧型，可以对折封口，做成袋式隔板。
2)本发明隔板电阻为0.0001～0.00042Ω·dm2，孔率高达73％～82％，硫酸电解液润湿速度<5秒。通过制成袋式隔板，能有效避免由电池极板活性物质脱落造成的正负极短路，提高电池使用性能和寿命。
3)本发明通过隔板原材料的选取、各组分比例的调整以及加工工艺的控制，使隔板具有优异的使用性能，能加工成多种基体形状，满足不同蓄电池的使用需求。
具体实施方式
一种袋式PVC/二氧化硅电池隔板，是由以下质量百分比的原料组成：15～55％PVC，5～25％二氧化硅，10～40％增塑剂，5～10％稳定剂，20～35％溶剂。
优选的，一种袋式PVC/二氧化硅电池隔板，是由以下质量百分比的原料组成：15～50％PVC，5～25％二氧化硅，15～35％增塑剂，5～10％稳定剂，20～35％溶剂。
优选的，增塑剂为邻苯二甲酸酯类、脂肪酸酯类、磷酸酯类、环氧酯类增塑剂中的至少一种；进一步优选的，增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异辛酯、邻苯二甲酸二异癸酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸丁苄酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二环己酯、邻苯二甲酸二辛酯、己二酸二辛酯、已二酸二异癸酯、壬二酸二辛酯、癸二酸二丁酸、癸二酸二辛酯、癸二酸二异辛酯、二(2-乙基丁酸)三缩乙二醇酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三苯酯、磷酸二苯异辛酯、磷酸甲苯二苯酯、环氧大豆油、环氧亚麻油、环氧油酸丁酯、环氧油酸辛酯、环氧四氢邻苯二甲酸二辛酯中的至少一种；再进一步优选的，增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、环氧大豆油中的至少一种。
优选的，稳定剂为抗氧化剂、光稳定剂、热稳定剂中的至少一种。
进一步优选的，抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂、受阻酚类抗氧剂中的至少一种；再进一步优选的，抗氧剂为抗氧剂168、245、264、626、1010、1024、1076、1098中的至少一种。
进一步优选的，光稳定剂为受阻胺类光稳定剂；再进一步优选的，受阻胺光稳定剂为光稳定剂622、770、783、791、944中的至少一种。
进一步优选的，热稳定剂为铅盐类稳定剂、金属皂类稳定剂、有机锡类稳定剂、有机锑类稳定剂和稀土类稳定剂中的至少一种；再进一步优选的，热稳定剂为铅盐类稳定剂，所述的铅盐类稳定剂选自三盐基硫酸铅、二盐基亚磷酸铅、二盐基硬脂酸铅中的至少一种。
优选的，溶剂为酮类、醚类、醇醚类、酰胺类、酯类溶剂中的至少一种；进一步优选的，溶剂为环己酮、四氢呋喃、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、乙酸甲酯中的至少一种。
所述一种袋式PVC/二氧化硅电池隔板的制备方法，包括以下步骤：
1)将PVC、二氧化硅、增塑剂和稳定剂混合均匀，将溶剂喷入混合料中，得到预混料；
2)将预混料挤出，造型，清洗，干燥，得到片状PVC/二氧化硅隔板；
3)将片状PVC/二氧化硅隔板对折，封边，得到袋式PVC/二氧化硅电池隔板。
优选的，步骤1)中，溶剂的喷入方式为雾化喷入。
优选的，步骤2)中，片状PVC/二氧化硅隔板为平板型、波纹型或筋带型隔板中的其中一种。
优选的，步骤3)中，封边采用热封机或超声波封口机进行袋式封口，封边方向与隔板对折方向垂直。
以下通过具体的实施例对本发明的内容作进一步详细的说明。
实施例1：
将30公斤PVC，20公斤二氧化硅，20公斤邻苯二甲酸二丁酯和5公斤稳定剂置于搅拌机中混合均匀，用雾化喷头将25公斤环己酮缓慢喷入混合料中，环己酮被混合料均匀吸收，得到预混料。将预混料加入挤出机中，通过挤出、造型、清洗和烘干工艺，得到平板型PVC/SiO2隔板。将平板型隔板对折，用热封机进行封边处理，得到平板型袋式PVC/SiO2隔板。
该配方制备出的平板型袋式PVC/SiO2隔板厚度为0.15mm，电阻为0.00018Ω·dm2，孔率为73％，硫酸电解液润湿速度<5秒。
实施例2：
将40公斤PVC，5公斤二氧化硅，30公斤环氧大豆油和5公斤稳定剂置于搅拌机中混合均匀，用雾化喷头将20公斤四氢呋喃缓慢喷入混合料中，四氢呋喃被混合料均匀吸收，得到预混料。将预混料加入挤出机中，通过挤出、造型、清洗和烘干工艺，得到波纹型PVC/SiO2隔板。将波纹型隔板对折，用热封机进行封边处理，得到波纹型袋式PVC/SiO2隔板。
该配方制备出的波纹型袋式PVC/SiO2隔板厚度为0.20mm，电阻为0.00024Ω·dm2，孔率为82％，硫酸电解液润湿速度<5秒。
实施例3：
将15公斤PVC，25公斤二氧化硅，15公斤邻苯二甲酸二辛酯和10公斤稳定剂置于搅拌机中混合均匀，用雾化喷头将35公斤二甲基甲酰胺缓慢喷入混合料中，二甲基甲酰胺被混合料均匀吸收，得到预混料。将预混料加入挤出机中，通过挤出、造型、清洗和烘干工艺，得到筋带型PVC/SiO2隔板。将筋带型隔板对折，用超声波封口机进行封边处理，得到筋带型袋式PVC/SiO2隔板。
该配方制备出的筋带型袋式PVC/SiO2隔板厚度为0.35mm，电阻为0.00042Ω·dm2，孔率为77％，硫酸电解液润湿速度<5秒。
实施例4：
将50公斤PVC，10公斤二氧化硅，15公斤环氧大豆油和5公斤稳定剂置于搅拌机中混合均匀，用雾化喷头将20公斤二甲基乙酰胺缓慢喷入混合料中，二甲基乙酰胺被混合料均匀吸收，得到预混料。将预混料加入挤出机中，通过挤出、造型、清洗和烘干工艺，得到波纹型PVC/SiO2隔板。将波纹型隔板对折，用超声波封口机进行封边处理，得到波纹型袋式PVC/SiO2隔板。
该配方制备出的波纹型袋式PVC/SiO2隔板厚度为0.3mm，电阻为0.00036Ω·dm2，孔率为80％，硫酸电解液润湿速度<5秒。

Claims (7)

1.一种袋式PVC/二氧化硅电池隔板，其特征在于：由以下质量百分比的原料组成：15～55％PVC，5～25％二氧化硅，10～40％增塑剂，5～10％稳定剂，20～35％溶剂；
所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类、脂肪酸酯类、磷酸酯类、环氧酯类增塑剂中的至少一种；
所述稳定剂为抗氧化剂、光稳定剂、热稳定剂中的至少一种；
所述袋式PVC/二氧化硅电池隔板的制备方法，包括以下步骤：
1)将PVC、二氧化硅、增塑剂和稳定剂混合均匀，将溶剂喷入混合料中，得到预混料；
2)将预混料挤出，造型，清洗，干燥，得到片状PVC/二氧化硅隔板；
3)将片状PVC/二氧化硅隔板对折，封边，得到袋式PVC/二氧化硅电池隔板；
所述袋式PVC/二氧化硅电池隔板的厚度为0.1～0.35mm，电阻为0.0001～0.00042Ω·dm2，孔率为73％～82％，硫酸电解液润湿速度<5秒。
2.根据权利要求1所述的一种袋式PVC/二氧化硅电池隔板，其特征在于：抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂、受阻酚类抗氧剂中的至少一种；光稳定剂为受阻胺类光稳定剂；热稳定剂为铅盐类稳定剂、金属皂类稳定剂、有机锡类稳定剂、有机锑类稳定剂和稀土类稳定剂中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种袋式PVC/二氧化硅电池隔板，其特征在于：溶剂为酮类、醚类、醇醚类、酰胺类、酯类溶剂中的至少一种。
4.权利要求1所述的一种袋式PVC/二氧化硅电池隔板的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)将PVC、二氧化硅、增塑剂和稳定剂混合均匀，将溶剂喷入混合料中，得到预混料；
2)将预混料挤出，造型，清洗，干燥，得到片状PVC/二氧化硅隔板；
3)将片状PVC/二氧化硅隔板对折，封边，得到袋式PVC/二氧化硅电池隔板。
5.根据权利要求4所述的一种袋式PVC/二氧化硅电池隔板的制备方法，其特征在于：步骤1)中，溶剂的喷入方式为雾化喷入。
6.根据权利要求4所述的一种袋式PVC/二氧化硅电池隔板的制备方法，其特征在于：步骤2)中，片状PVC/二氧化硅隔板为平板型、波纹型或筋带型隔板中的其中一种。
7.根据权利要求4所述的一种袋式PVC/二氧化硅电池隔板的制备方法，其特征在于：步骤3)中，封边采用热封机或超声波封口机进行袋式封口，封边方向与隔板对折方向垂直。
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